Una scoperta unica sulla natura dei neutrofili – i globuli bianchi più numerosi nel corpo – può portare a nuovi modelli per la diagnosi e il monitoraggio di malattie infiammatorie come il cancro e l’osteoartrite.
I “primi soccorritori” del bostrocorpo, i neutrofili sono una classe di cellule immunitarie leucocitarie nel sistema immunitario “innato” , che si occupano di infezioni acute . Miliardi di neutrofili nascono ogni giorno nel midollo osseo per proteggere il corpo e attaccare gli invasori microbici.
“Il consenso generale in passato era che c’è un tipo di neutrofilo in circolazione in persone sane “, dice Michael Glogauer, professore presso la Facoltà di Odontoiatria al Princess Margaret Cancer Center.
“Abbiamo trovato due distinti stati neutrofili nel sangue, e queste popolazioni variano a seconda della salute del paziente e se ci sono infezioni acute o croniche”, ha aggiunto Glogauer, che è uno degli autori dello studio, che è apparso su Blood Advances questo mese.
Il team dell’Università di Toronto ha scoperto questo sottoinsieme unico di cellule immunitarie dopo aver sviluppato un nuovo metodo di conservazione e analisi dei neutrofili nel sangue, superando una difficoltà di vecchia data nel modo di studiare queste cellule immunitarie di breve durata e facilmente attivabili.
Una popolazione di neutrofili innescati dai neutrofili, o pPMN, è stata scoperta in uno stato di costante prontezza nel combattere le infezioni, che comprende fino al 10% della popolazione complessiva di neutrofili. Questi sono stati visti per essere in contrasto con i neutrofili “a riposo” più abbondanti (rsPMNs), che fanno circolare il sangue in uno stato naif.
Il team ha quindi testato i campioni di sangue di entrambi i topi con infezioni acute e umani con gengivite cronica, rintracciando sia i neutrofili di primo intervento che quelli di riposo. Quando una infezione acuta divampa, le cellule guerriere innescate lasciano rapidamente il flusso sanguigno ed entrano nei tessuti.
In entrambi i modelli murini e umani con infiammazione acuta, le cellule innescate scompaiono dal flusso sanguigno e entrano nei tessuti infiammati entro 15 minuti. Entro una o tre ore, anche i rimanenti neutrofili a riposo si attivano e seguono la squadra iniziale nei tessuti.
“L’attuale paradigma è che i neutrofili circolano nel sangue, aspettando solo che accada qualcosa, e poi vengono immediatamente reclutati nei tessuti e combattono le infezioni”, dice Noah Fine, un borsista postdottorato presso la Facoltà di Odontoiatria dell’Università di Toronto e autore dello studio.
“Questo è ancora vero”, aggiunge Fine, “ma ora stiamo osservando un modello con un meccanismo ben sintonizzato: in questo schema, i neutrofili non sono costantemente al margine del coltello, in attesa di reagire a un’infezione, che potrebbe portare a risposte dei neutrofili sovraeccitati in soggetti sani.”
Modelli di neutrofili per la previsione della malattia
La scoperta potrebbe un giorno aiutare a individuare e monitorare la malattia. Se la percentuale di neutrofili innescati nel sangue è costante in uno stato sano, si aggira attorno al 10%, quindi “possiamo monitorare lo stato dell’attivazione del sistema immunitario innato dove l’aspettativa sarebbe su livelli elevati in questa componente innescata “, dice Glogauer.
I campioni di sangue di coloro che stanno vivendo attacchi di malattie infiammatorie, per esempio, possono essere considerati per il numero di neutrofili innescati come un barometro dello stato di attivazione del sistema immunitario che dice ai medici esattamente quanto è grave un’infezione in una vasta gamma di malattie infiammatorie come cancro, gotta, artrite e diabete.
Attualmente, il team sta testando le popolazioni di neutrofili sia appena prima che dopo la chirurgia cardiovascolare, così come i pazienti con artrite reumatoide e parodontite.
La scoperta potrebbe anche portare a nuovi paradigmi per la ricerca sanitaria.
“Il fatto che vediamo questa popolazione nei topi e che sembra comportarsi allo stesso modo negli esseri umani è molto eccitante”, dice Fine, il quale sottolinea che i topi e altri modelli animali utilizzati nella ricerca sulla salute a volte hanno limitazioni basate sulle loro differenze fisiologiche con gli esseri umani.
Le popolazioni di neutrofili, al contrario, sembrano essere simili tra i mammiferi, secondo i ricercatori.